DE102006019385A1

DE102006019385A1 - Verfahren und Vorrichtung für ein Trainingssystem zur körperlichen Ertüchtigung und geistigen Anregung

Info

Publication number: DE102006019385A1
Application number: DE200610019385
Authority: DE
Inventors: Hans Egermeier; Bernd Petzold
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-10-31

Abstract

Bei bekannten Trainingsverfahren und Trainingsvorrichtungen ist es nicht ohne Weiteres möglich, die Trainierenden einerseits erfolgreich von der empfundenen körperlichen Anstrenung durch geistige Anregung abzulenken und andererseits die Trainierenden bezielt zu motivieren, bei einem erfolgreichen Training zu unterstützen und Trainingsmängel automatisch aufzudecken und zu verbessern. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung und/oder Überwachung der Einhaltung richtiger Trainingsparameter mit entsprechender Signalgebung bei Verlassen der vorbestimmten Parameter mit zusätzlicher Anpassung der Parameter an die menschlich herbeigeführte Änderung der Trainingsdurchführung im Sinne eines zweckmäßigen und motivierenden Trainings erfolgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Trainingsvorrichtung, mindestens einem Signaleingabemittel, mindestens einem Signalausgabemittel und mindestens einem Informationsverarbeitungsmittel ist dadurch gekennzeichnet, dass das Informationsverarbeitungsmittel verschiedene Trainingsparameter und/oder verschiedene Eingabesignale zur Beeinflussung von Informationsverarbeitungsprozessen und/oder zur Beeinflussung des Trainings für mindestens einen Benutzer verbindet. Angewendet werden das Verfahren und die Vorrichtung zur Verbesserung des Trainings mit Trainingsgeräten wie z. B. Stepper, Crosstrainer und Laufbänder insbesondere jedoch mit einem Fahrradtrainer zum Herzkreislauftraining, Antistresstraining, ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für ein Trainingssystem zur körperlichen Ertüchtigung und geistigen Anregung.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass die Motivation, ein körperlich anstrengendes oder unangenehmes Training durchzuführen, einerseits von einem kontinuierlichen Trainingsfortschritt bzw. Trainingserfolg abhängt. Andererseits wird vor allem die langfristige Motivation für ein derartiges Training maßgeblich durch den subjektiv empfundenen Spaß während des Trainings bestimmt. Diese positive Trainingserfahrung kann durch die körperliche Ertüchtigung selbst erzeugt werden und/oder durch eine zusätzliche geistige Anregung, die einen positiven geistigen und emotionalen Stimulus mit ablenkender und/oder anregender Wirkung hat.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, dass stationäre Trainingsgeräte, die nur die körperliche Ertüchtigung ermöglichen, zu monotonen Trainingseinheiten führen, die schon kurzfristig die Motivation und Leistungsbereitschaft der Trainierenden stark vermindern und somit letztlich den Trainingserfolg gefährden. Es ist bekannt, dass Trainingsgeräte deshalb oft mit der Möglichkeit zum Fernsehen oder Radiohören ausgestattet werden, um den Trainierenden ein wenig Ablenkung beim Training anzubieten. Dadurch erfährt der Trainierende allerdings keine gezielte Trainingsunterstützung. Die Ablenkung kann sogar zur Vernachlässigung des eigentlichen Trainingsziels führen.
Ferner ist bekannt, dass für Trainingsgeräte verschiedene Simulatoren diverser sportlicher Aktivitäten zur Ablenkung der Trainierenden entwickelt wurden, wie beispielsweise Jogging, Klettern, Skilaufen, Schwimmen, Fahrradfahren. Die Erfahrungen zeigen jedoch, dass die beschriebenen Simulatoren zwar eine gewisse kurzfristige Verbesserung der Trainingssituation darstellen, jedoch oftmals durch die realitätsnahe Nachbildung von ereignisarmen Ausdauersportarten mittelfristig nicht geeignet sind, das Motivations- und damit Trainingsniveau aufrecht zu erhalten.
Heute bekannte Trainingsgeräte zur Durchführung der körperlichen Ertüchtigung sind insbesondere Fahrradtrainer bzw. Ergometer (sitzend, liegend), Crosstrainer bzw. Ellipsentrainer, Stepper, Climber, Rudergeräte, Ganzkörpertrainer und Laufbänder. Die genannten Trainingsgeräte ermöglichen die Durchführung von Ergometrie, wobei wichtige Trainingsparameter vor allem die Herzschlagfrequenz, die erbrachte Leistung, die Trainingsgeschwindigkeit wie z.B. die Drehzahl, die Trainingszeit und der Kalorienverbrauch sind. Des Weiteren sind auch Vibrationstrainingsgeräte zur körperlichen Ertüchtigung geeignet.
Bei bekannten Trainingsgeräten ist es nicht ohne weiteres möglich, die Trainierenden einerseits erfolgreich von der empfundenen körperlichen Anstrengung durch geistige Anregung abzulenken und andererseits die Trainierenden gezielt zu motivieren, bei einem erfolgreichen Training zu unterstützen und Trainingsmängel automatisch aufzudecken und zu verbessern.
Aufgabenstellung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren anzugeben, das ein zweckmäßiges körperliches Training ermöglicht, bei gleichzeitiger in spezieller Weise mit dem körperlichen Training gekoppelter geistiger Anregung. Die Aufgabe löst ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Zu Beginn des Trainings wird für einen bestimmten Zeitraum und einen bestimmten Gerätetyp ein Trainingsplan erstellt oder festgelegt. Dieser definiert das grundsätzliche Trainingsziel wie z.B. Fettabbau oder Ausdauertraining und wird entweder zusammen mit einem Trainer erstellt oder kann aus vorgegebenen Standardtrainingsplänen ausgewählt werden. Im Zuge der Erstellung und Abstimmung des Trainingsplans erfolgt bevorzugt eine Unterscheidung dahingehend, ob es sich um eine untrainierte Person, eine trainierte Person oder um einen Sportler handelt. Des Weiteren können für Personengruppen mit besonderen Anforderungen spezielle Trainingsprogramme vorgegeben werden. Insbesondere ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, zweckmäßige Trainingsprogramme für körperlich und geistig eingeschränkte Benutzer, für die Therapierung von Krankheiten bzw. degenerativen Erscheinungen am menschlichen Bewegungs- und Denkapparat, die Rehabilitation nach Unfällen oder medizinischen Eingriffen und für die Geriatrie darzustellen und zu unterstützen.
Um das Training für den Organismus so präzise wie möglich zu gestalten und um das Verfahren zur Trainingsbegleitung und geistiger Anregung, in spezieller Weise auf den Benutzer abstimmen zu können werden des Weiteren für den Trainingsplan personenspezifische Daten, insbesondere das Alter, Gewicht, Geschlecht, Körpergröße der Person und/oder die Zielherzschlagfrequenz bestimmt.
Liegt der Trainingsplan vor, so kann der Trainierende die Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung auswählen. Es stehen dem Benutzer Anwendungen zum reinen Informationskonsum, Anwendungen zur Informationsverarbeitungen und Anwendungen in Form von Trainingsspielen zur Verfügung.
Basierend auf dem Trainingsplan erfolgt nun während des Trainings die Verknüpfung der verschiedenen Trainingsparameter mit den verschiedenen Parametern zur Steuerung der Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung durch einen mathematischen funktionalen Zusammenhang. Durch die zweckmäßige Kopplung der körperlichen Tätigkeit mit geistig anregenden Inhalten bei gleichzeitiger Trainingsüberwachung wird eine wesentliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Trainingsverfahren erzielt. Die Trainingsmotivation wird länger aufrechterhalten, was den langfristigen Trainingserfolg unterstützt. Das Training findet jeweils im vorbestimmten optimalen Trainingsbereich statt. Durch den so verbesserten Trainingsfortschritt wird die Motivation das Training fortzusetzen ebenfalls maßgeblich erhöht.
Trainiert der Benutzer in einem definierten Intervall bzw. Trainingsbereich gemäß dem vorbestimmten Trainingsplan, so verhalten sich die Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung in einer für den Benutzer vorteilhaften Art und Weise. Überschreitet oder unterschreitet der Benutzer die vorbestimmten optimalen Trainingsvorgaben der jeweiligen Trainingsparameter bzw. entfernt sich vom vorbestimmten Trainingspunkt, so ändern die Anwendungen ihr Verhalten automatisch in einer Art und Weise, dass der Benutzer motiviert wird, den vorbestimmten Trainingsvorgaben besser zu folgen. Die Art und Weise der Verhaltensänderung wird durch den vorbestimmten funktionalen Zusammenhang zwischen den jeweiligen Parametersätzen bestimmt.
Verfügt das verwendete Trainingsgerät über geeignete Verstellmechanismen, so wird automatisch, basierend auf den ermittelten Abweichungen, die Einstellung, insbesondere die mechanische Einstellung, des Trainingsgeräts in zweckmäßiger Weise angepasst, so dass der Trainierende intuitiv wieder in den richtigen Trainingsbereich zurückgeführt wird.
Verlässt nun die trainierende Person den vorbestimmten Trainingsbereich, verstärkt sich der oben genannte Effekt gemäß dem vorbestimmten funktionalen Zusammenhang und die trainierende Person wird zusätzlich in zweckmäßiger Weise optisch und akustisch auf die jeweiligen suboptimalen Trainingsparameter hingewiesen bzw. erfolgt eine gerichtete Anweisung zur Korrektur des suboptimalen Trainingsparameters. Je weiter sich der Trainierende von dem vorbestimmten Bereich entfernt, desto dringlicher werden die Hinweise dargestellt. Die Art und Weise der Darstellung der Hinweise wird durch den vorbestimmten funktionalen Zusammenhang zwischen den jeweiligen Parametersätzen bestimmt. Überschreitet die trainierende Person kritische vorbestimmte Grenzwerte wie z.B. die maximale Herzschlagfrequenz, so unterbricht zudem aus Sicherheitsgründen das erfindungsgemäße Verfahren die vorbestimmte Trainingseinheit automatisch und versetzt die Trainingsvorrichtung in einen Zustand zur zweckmäßigen unmittelbaren Rückführung des Trainierenden in einen unkritischen Bereich, z.B. durch den Start eines Abkühlprogramms.
Während jedes Trainings werden die Trainingsparameter kontinuierlich aufgezeichnet und abgespeichert. Nach jedem Training werden zusätzlich der aktuelle Trainingsplan mit Datum und Benutzerdaten, der aktuelle Trainingsstand und der aktuelle Status der Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung abgespeichert. Basierend auf diesen Daten kann der Benutzer eine neuerliche Trainingseinheit ohne weiteren Konfigurationsaufwand starten. Durch die Auswertung der abgespeicherten Historie von Trainingsdaten werden die Analyse des körperlichen Zustands und eine Kontrolle des Trainingsfortschritts ermöglicht. Das erfindungsgemäße Verfahren erkennt dabei den Status und Veränderungen des körperlichen Zustands und passt dem ursprünglichen Trainingsplan entsprechend die Parameter zur Steuerung der Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung automatisch an die jeweiligen Gegebenheiten an. So wird ein gezielter und kontinuierlicher Trainingsfortschritt erreicht. Verändert sich das Trainingsziel oder die Trainingsvoraussetzungen, so kann bei Bedarf der aktuelle Trainingsplan durch den Benutzer oder einen Trainer den Umständen entsprechend angepasst werden.
Erfindungsgemäß werden durch das Verfahren eine übersichtliche und leicht verständliche Darstellung und Anpassung des Trainingsplans, der Parameter und der funktionalen Zusammenhänge unterstützt.
Der Erfindung liegt auch die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die in möglichst einfacher Weise gestattet, das erfindungsgemäße Verfahren nach Patentanspruchs 1 durchzuführen. Diese Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen und funktionsgerechten Aufbau aus und ermöglicht ein effektives Training, bei gleichzeitiger geistiger Anregung zur Reduktion der subjektiv empfundenen körperlichen Trainingsbelastung.
Der Vorrichtung zur zweckmäßigen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt eine Trainingsvorrichtung zur körperlichen Ertüchtigung, vorzugsweise ein Fahrradtrainer/Ergometer (sitzend, liegend), Crosstrainer/Ellipsentrainer, Laufband, Rudergerät, Stepper, Climber, Ganzkörpertrainer, Vibrationstrainer oder ein zu Therapiezwecken oder besonderen Trainingszwecken speziell entwickeltes Gerät, zugrunde. Das verwendete Trainingsgerät verfügt dabei über geeignete Sensoren/Aktuatoren, mit denen die Trainingsparameter vorzugsweise Watt, zurückgelegte Strecke, Herzschlagfrequenz, Geschwindigkeit bzw. Trittfrequenz, Trainingswiderstand bzw. Neigung der Lauffläche eines Laufbandes bestimmt und beeinflusst werden. Die Geräte können bei Bedarf mit weiteren Sensoren zur Messung biometrischer Daten wie z.B. zur Messung des Blutdrucks, des Laktatwerts oder des Körperfettanteils kombiniert werden.
Hinsichtlich der Kopplung mit Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung verfügt das eingesetzte Trainingsgerät über die technische Möglichkeit die Trainingsparameter einerseits an die Anwendungen zu übermitteln und andererseits Parameter von den Anwendungen zu empfangen und zu verarbeiten.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich des Weiteren durch ein zusätzliches Signaleingabemittel zur Steuerung der Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung durch den Benutzer aus. Dieses kann optischer, akustischer und mechanischer Natur sein sowie mobil oder stationär ausgebildet sein. Ist das Signaleingabemittel als stationäres manuelles Eingabemittel konzipiert, so kann dieses zweckmäßig und ohne weitere Hilfsmittel an die oben genannten Trainingsvorrichtungen angebracht werden. Des Weiteren kann das Signaleingabemittel von dem Trainierenden eingesetzt werden, ohne dass der Trainierende die Trainingshaltung verändern muss, so dass insbesondere spezielle Funktionsflächen, wie z.B. die Sensoren zur Messen der Herzschlagfrequenz unbeeinträchtigt nutzbar sind.
Als visuelles Ausgabemittel gelangt vor allem ein Bildschirm, ausgebildet als Röhrenbildschirm, Plasmabildschirm oder TFT-Display und/oder ein Projektor, zum Einsatz. Unabhängig von dem jeweils ausgewählten visuellen Ausgabemittel wird mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Trainingsstatus unmittelbar optisch dem Betrachter vermittelt. Mit dem Ausgabemittel sind in zweckmäßiger Weise die Ergometriedaten und die zur geistigen Anregung dienenden Anwendungen dargestellt.
Abschließend ermöglicht es die erfindungsgemäße Vorrichtung benutzer-, trainings,- und anwendungsspezifische Daten bei Beendigung eines Trainings für die weitere Verwendung zu speichern und diese bei Trainingsbeginn wieder zu laden und benutzerspezifisch zuzuordnen.
Weiterbildungen und besondere Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiel
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der Vorrichtungskomponenten als Blockdiagramm,
2 die schematische Darstellung des Informationsflusses zwischen Benutzer und erfindungsgemäßer Vorrichtung,
3 die schematische Darstellung der Funktionsweise der Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung und der Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung,
4 beispielhaft den funktionalen Zusammenhang zwischen Trainingsparametern und den Parametern zur Steuerung der Anwendungen der Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung und der Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung,
5 zeigt die schematische Darstellung der Funktionsweise der Anwendung zur Trainingsbegleitung mit Spielcharakter
6 zeigt beispielhaft den funktionalen Zusammenhang zwischen Trainingsparametern und den Parametern zur Steuerung der Anwendung zur Trainingsbegleitung mit Spielcharakter,
7 eine schematische Darstellung zur visuellen Abbildung der Trainingsparameter, der Anwendungen zur geistigen Anregung und weiterer Informationen auf einem visuellen Ausgabemittel,
8 und 9 die schematische Darstellung des Signaleingabemittels,
10 die räumliche Anordnung der Vorrichtung in Verbindung mit einem visuellen Ausgabemittel, das als Bildschirm ausgebildet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in 1 schematisch dargestellt und enthält eine Informationsverarbeitungseinheit 1. Diese kann als externe Informationsverarbeitungseinheit ausgebildet sein, oder direkt als interne Informationsverarbeitungseinheit der Trainingsvorrichtung 4 in die Trainingsvorrichtung integriert sein. Im Falle einer externen Informationsverarbeitungseinheit 1 ist diese über ein elektrisches Kabel 6 mit der Trainingsvorrichtung 4 verbunden. Diese Verbindung ist wahlweise auch kabellos mittels Funk- oder Infrarotverbindungen ausgebildet, jedoch vorzugsweise als Bluetooth-Verbindung. Die Kommunikationsschnittstelle, die mit der Verbindung 6 zwischen der Informationsverarbeitungseinheit 1 und der Trainingsvorrichtung 4 realisiert ist, ist vorzugsweise gemäß dem CSAFE-Standard oder einer dem CSAFE-Standard vergleichbaren Spezifikation ausgebildet. Die Trainingsvorrichtung 4 liefert an die Informationsverarbeitungseinheit 1 Daten bezüglich der aktuellen Trainingsparameter, des Gerätetyps und der Geräteeinstellung. In entgegengesetzter Richtung liefert die Informationsverarbeitungseinheit 1 Einstellungsparameter der Trainingsvorrichtung 4 zurück. Die Trainingsvorrichtung 4 ist bevorzugt ausgebildet als Fahrradtrainer/Ergometer (sitzend, liegend), Crosstrainer/Ellipsentrainer, Laufband, Rudergerät, Stepper, Climber, Ganzkörpertrainer, Vibrationstrainer oder ein zu Therapiezwecken oder besonderen Trainingszwecken speziell entwickeltes Gerät. Die Informationsverarbeitungseinheit 1 ist über ein Kabel 5 an das visuelle Ausgabemittel 2 angeschlossen, welches bevorzugt als Bildschirm (Röhre, Plasma, TFT) ausgebildet ist. Das visuelle Ausgabemittel 2 kann jedoch auch aus mehreren einzelnen Anzeigeeinheiten oder auch als Projektor ausgebildet sein. Das visuelle Ausgabemittel 2 besitzt ferner einen Anschluss für die elektrische Energieversorgung durch eine Stromquelle 13. Wahlweise kann die Stromquelle separat von der Informationsverarbeitungseinheit 1 angeordnet sein oder die Informationsverarbeitungseinheit 1 kann für das visuelle Ausgabemittel 2 in Verbindung mit einem elektrischen Kabel 14 als Stromquelle dienen. Auch die Informationsverarbeitungseinheit 1 besitzt einen Anschluss für die elektrische Energieversorgung durch eine Stromquelle 13.
Ferner ist an das Informationsverarbeitungsmittel 1 ein zusätzliches Signaleingabemittel 3 kommunikationstechnisch über eine kabellose Funkverbindung oder Infrarotverbindung 8 vorzugsweise mittels Bluetooth oder wahlweise mit einem elektrischen Kabel 7 verbunden. Vorzugsweise dient als zugrunde liegender Standard USB hinsichtlich des Übertragungsprotokolls und der technischen Spezifikation der kommunikationstechnischen Verbindung.
Ferner besitzt die Informationsverarbeitungseinheit 1 eine Schnittstelle 9 für ein Speichermedium bzw. einen Datenträger zum Abrufen des Trainingsplans und zum kontinuierlichen Abspeichern der Trainingsparameter während des Trainings. Nach jedem Training werden zusätzlich der aktuelle Trainingsplan mit Datum und Benutzerdaten, der aktuelle Trainingsstand und der aktuelle Status der Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung abgespeichert, um eine zweckmäßige Fortführung des Trainingsplans bei der nächsten Trainingseinheit zu gewährleisten. Das Speichermedium bzw. der Datenträger kann dabei lokal in der Informationsverarbeitungseinheit 1 fest integriert sein. In diesem Falle ist das Speichermedium bzw. der Datenträger bevorzugt ausgebildet als Festplatte mit einer zweckmäßigen Speicherkapazität, um die Datensätze von jeweils mindestens 20 Trainingseinheiten von mindestens 15 unterschiedlichen Benutzern aufnehmen zu können, vorzugsweise jedoch über 15 MB. Die Schnittstelle 9 kann dabei auch mit einem zentralen externen Speichermedium bzw. Datenträger für mehrere Informationsverarbeitungseinheiten 1 verbunden sein. Die Kapazität dieses externen Speichermediums bzw. Datenträgers muss mindestens die Kapazität eines lokal integrierten Speichermediums bzw. Datenträgers, multipliziert mit der Anzahl der angeschlossenen Informationsverarbeitungseinheiten 1, besitzen. Im Falle stationärer Speicherlösungen werden die Datensätze zu den entsprechenden Benutzern mittels eindeutiger persönlicher Identifikationscodes zugeordnet. Des Weiteren kann die Schnittstelle 9 für externe mobile vorzugsweise personenbezogene Speichermedium bzw. Datenträger ausgebildet sein, insbesondere als Schnittstelle für externe Festplatten, Chipcard, Smartcard, USB-Stick, Flash-Speichermedien und Magnetkarte. Die Speicherkapazität des Speichermediums bzw. Datenträgers muss dabei ausreichend sein, um eine Trainingshistorie von mindestens 20 Trainingseinheiten bei einer Aufzeichnungsrate der Trainingsparameter von zwei Aufzeichnungen pro Trainingsminute zu gewährleisten, vorzugsweise jedoch über 1 MB aufweisen. Wahlweise kann die Speicherung der Daten bzw. die Zuordnung der Datensätze und die Benutzeridentifikation auch ausschließlich oder ergänzend mittels RFID durchgeführt werden.
Ferner besitzt die Informationsverarbeitungseinheit 1 eine Schnittstelle 10 die den Zusammenschluss mehrerer zeitgleicher Trainingseinheiten verschiedener Personen auf verschiedenen Trainingsvorrichtungen, die in zweckmäßiger Weise ein gemeinsames Training ermöglicht. Die verschiedenen Trainingsvorrichtungen können dabei in räumlich und/oder örtlich getrennten Einrichtungen installiert sein und sind über ein lokales Netzwerk oder über ein globales Netzwerk wie z.B. das Internet kommunikationstechnisch miteinander verbunden. Im Falle eines gemeinsamen Trainings werden die erforderlichen, dem Verfahren entsprechenden Daten zwischen den Vorrichtungen ausgetauscht und die jeweiligen Informationen, auf einzelnen getrennten und Personen bzw. Trainingsvorrichtung bezogenen visuellen Ausgabemitteln oder auf großflächigen Displays, Multi-Display-Einheiten oder großflächigen Projektionen für alle örtlich gemeinsam trainierenden Personen gut sichtbar zweckmäßig angezeigt und dargestellt.
Ferner wird die Schnittstelle 10 für die Anbindung an ein lokales Netzwerk oder das Internet genutzt, um online Bild-, Ton-, Text und Videodaten für die Informationsverarbeitungseinheit 1 zur Verfügung zu stellen oder um dem Benutzer den Zugriff auf eine zentrale Benutzer- und Mediendatenbank zu ermöglichen.
Ferner besitzt die Informationsverarbeitungseinheit 1 eine Schnittstelle 11 für externe Bild-, Ton- und Filmträger, vorzugsweise ausgebildet als DVD und/oder CD-Player, USB-Anschluss/Firewire-Anschluss für eine externe Festplatte bzw. eine externe Datenleseeinheit und/oder USB-Sticks. Die Schnittstelle 11 kann auch als RFID Schnittstelle ausgebildet sein.
Ferner besitzt der Informationsverarbeitungseinheit 1 ein akustisches Ausgabemittel 42 bzw. eine geeignete Schnittstelle für die Anbindung an ein externes akustisches Ausgabemittel.
Ferner besitzt die Informationsverarbeitungseinheit 1 einen Programmspeicher 12, in welchem verschiedene Programme bzw. Anwendungen zur Auswahl stehen. Die verschiedenen Anwendungen werden als Menüpunkte dargestellt und können mit dem Signaleingabemittel 3 ausgewählt, gestartet und bedient werden. Die zur Verfügung stehenden Anwendungen sind gemäß dem Verfahren zur Trainingsbegleitung und geistigen Ablenkung aufgeteilt in Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung 39, Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung 40 und Anwendung zur Trainingsbegleitung mit Spielcharakter 41. Darüber hinaus sind in dem Programmspeicher 12 Programme enthalten, die, basierend auf den vergangenen Trainingseinheiten, die Trainingshistorie und den Trainingsfortschritt zweckmäßig analysieren und mittels des visuellen Ausgabemittels 2 darstellen und somit dem Trainierenden und dem unterstützenden Trainingspersonal eine leichte Erfolgskontrolle ermöglichen. Zusätzlich sind in dem Programmspeicher 12 Programme enthalten, die die Datenverwaltung, die Anwendungsverwaltung und die Programmverwaltung realisieren und die die grundlegende Kommunikation der Informationsverarbeitungseinheit 1 mit den externen Systemeinheiten steuern und regeln, insbesondere die Kommunikation mit der Trainingsvorrichtung 4.
2 zeigt die schematische Darstellung des Informationsflusses gemäß dem Verfahren zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung beginnend vom Benutzer 38. Die Trainingsparameter des Benutzers 38, insbesondere Herzschlagfrequenz, Trainingswiderstand bzw. Neigung der Lauffläche eines Laufbandes, erbrachte Leistung, Drehzahl bzw. Laufgeschwindigkeit, Trainingszeit und Kalorienverbrauch, zurückgelegte Distanz sowie gegebenenfalls zusätzliche biometrische Daten wie Blutdruck, Laktatwert, Körperfettanteil werden mittels der Trainingsvorrichtung 4 oder zusätzlichen Sensoren bestimmt und an die Informationsverarbeitungseinheit 1 weitergeleitet. Die Signale des Signaleingabemittels 3 werden ebenfalls an die Informationseinheit 1 übermittelt. Je nach Trainingsplan und ausgewählter Anwendung werden die Eingangsinformationen von einer Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung 39, einer Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung 40 oder einer Anwendung zur Trainingsbegleitung mit Spielcharakter 41 basierend auf dem vorbestimmten Trainingsplan verarbeitet. Dabei kennzeichnet der jeweilige vorbestimmte funktionale Zusammenhang zwischen den verschiedenen Trainingsparametern mit den verschiedenen Pa rametern zur Steuerung der Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung das Verhalten der jeweiligen Anwendung. Der jeweilige funktionale Zusammenhang ist je nach Parameterkombination und Trainingsplan durch einen oder mehrere der folgenden Merkmale gekennzeichnet: durch einfache Fallunterscheidungen, minimale und/oder maximale Grenzwerte, Kennzeichnung spezifischer Parameterbereiche durch Intervalle und/oder durch Abhängigkeiten beschrieben durch mathematische Funktionen, insbesondere Polynomfunktionen, logarithmische Funktionen, exponentielle Funktionen, trigonometrische Funktionen.
Liegen die Daten vergangener Trainingseinheiten vor, so wird basierend auf der Trainingshistorie der funktionale Zusammenhang, gemäß dem vorbestimmten Trainingsplan automatisch angepasst und dies durch die jeweilige gewählte Anwendung berücksichtigt. Vorzugsweise werden basierend auf der Trainingshistorie die vorbestimmten optimalen Trainingspunkte bzw. Trainingsbereiche der Trainingsparameter angepasst, wie z.B. die vorbestimmte Trainingsdauer, die vorbestimmte Zielherzschlagfrequenz, die vorbestimmte Trainingsleistung oder Kennwerte für die Schwelle zum anaeroben Trainingsbereich.
Die resultierenden Ergebnisse der Anwendungen werden über das visuelle Ausgabemittel 2 und das akustische Ausgabemittel 42 an den Benutzer 38 zurückgemeldet. Je nach Konfiguration und Ausstattung der Trainingsvorrichtung 4 werden durch die Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung veränderte Einstellungen an die Trainingsvorrichtung 4 übermittelt, wie z.B. eine Anderung des Trainingswiderstandes oder der Neigung der Lauffläche eines Laufbandes. Dadurch wird die Trainingsvorrichtung 4 automatisch dem vorbestimmten Trainingsplan und den aktuellen Trainingsvorgaben angepasst. Der Benutzer 38 kann nun aufgrund der visuellen, akustischen und mechanischen Signale sein Trainingsverhalten gezielt gemäß der Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung anpassen, wodurch veränderte Eingangsgrößen für den Informationskreislauf generiert werden.
Mittels der Schnittstelle 10 zum Datenaustausch können die eigenen Trainingsdaten und Anwendungsparameter mit Dritten ausgetauscht werden. Dadurch ist ein gemeinsames paralleles Training oder ein Training im Sinne eines Wettstreits möglich. So wird durch die Trainingsleistung Dritter die jeweils eigene Anwendung zur geistigen Anregung derart beeinflusst, dass dadurch eine zusätzliche Trainingsmotivation entsteht, um die äußeren negativen Einflüsse durch Dritte zu minimieren und im Gegenzug die Anwendungen der Trainingspartner zum eigenen Vorteil zu beeinflussen. Die auf dem eigenen Trainingsplan beruhenden Kontroll- und Steuerungsverfahren des eigenen Trainings werden dabei nicht außer Kraft gesetzt. Vielmehr werden die funktionalen Abhängigkeiten der Parameter gemäß einer vorbestimmten Einstellung zur Kopplung Dritter an das eigene Training in veränderter Art und Weise gewichtet. Sicherheits- und gesundheitskritische Vorgaben und Verfahrensschritte sind davon unbeeinflusst.
Ein kennzeichnendes Merkmal des Verfahrens zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung ist die Reduzierung der subjektiv empfundenen Trainingsbelastung durch Ablenkung. Die geistige Anregung wird erfindungsgemäß durch verschiedene Ausführungen erreicht.
So erfolgt eine geistige und emotionale Stimulierung und damit Ablenkung mittels reinen Informationskonsums des Trainierenden, insbesondere durch Bild-, Sprach-, Text-, Musik- und Filmwiedergabe bevorzugt durch Radio, Fernsehen, DVD/CD-Player oder über Verfahren, die Informationen aus dem Internet beziehen und darstellen. Des Weiteren erfolgt dies durch reinen Informationskonsum durch den Trainierenden, insbesondere durch geeignete Softwareanwendungen zum Abspielen von digitalisierten Bild-, Ton- und Filminformationen, vorzugsweise der Formate Quicktime, AVI, MPEG-1 bis MPEG-4, WMV, WMVHD, MP3, WMA, OGG, ASF, Flash, AAC, 3GP und WAV aus einer externen oder lokalen Datenquelle. Ferner unterstützt das Verfahren die Ablenkung des körperlich Trainierenden durch die interaktive Bedienung von Informationsverarbeitungssoftware, insbesondere durch Web-Anwendungen, Office-Anwendungen und Anwendungen zur akustischen und/oder textbasierten Kommunikation mit weiteren Personen, vorzugsweise Anwendungen zur Verwaltung, Empfang, Erstellung und Versenden von Emails und/oder SMS, zum Chatten oder zum Telefonieren.
3 zeigt den schematischen Informationsfluss zwischen der Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung 39 bzw. der Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung 40 dem Trainierenden 38, der Trainingsvorrichtung 4 und dem Signaleingabemittel 3. Durch das Training des Benutzers 38 auf der Trainingsvorrichtung 4 können die aktuellen Trainingsparameter bestimmt werden. Diese werden gemäß dem Trainingsplan mit vorbestimmten funktionalen Abhängigkeiten 26 mit den Anwendungsparametern 43 gekoppelt. Als mögliche Trainingsparameter und funktionale Kopplungen stehen die bei der allgemeinen Beschreibung des Informationsflusses von 2 genannten Parameter und Zusammenhänge zur Verfügung. Die in der Zeichnung unter 4 und 26 mit XX gekennzeichneten Parameter und Funktionen stehen für besondere Parameter und Abhängigkeiten, die je nach Trainingsanforderungen in dem Trainingsplan zu spezifizieren sind. Als Anwendungsparameter 43 stehen die Abspielgeschwindigkeit, die Anzeigeschärfe bzw. die Anzeigehelligkeit, die Lautstärke, die Tonhöhe und die Vergabe von Trainingspunkten zur Verfügung. Die Trainingspunkte dienen für den Vergleich der Trainingsleistung mit Dritten, zur Trainingsbeurteilung oder zur Verwendung in weiteren Anreizsystemen, die nicht mit dem Training in unmittelbarer Verbindung stehen wie z.B. die Vergabe von Vergünstigungen bei einem Training in einem kommerziellen Fitnessstudio. Der mit XX gekennzeichnete Parameter der Anwendungsparameter 43 steht für besondere Parameter, die je nach Trainingsanforderungen in dem Trainingsplan gesondert zu spezifizieren sind Die Zusammensetzung und Kopplung der verschiedenen Parametersätze wird durch den Trainingsplan vorbestimmt. Die Anwendungen 39 bzw. 40 werden zweckmäßig über ein visuelles Ausgabemittel 2 und ein akustisches Ausgabemittel 42 dargestellt. Entspricht das körperliche Training nicht dem vorbestimmten Trainingsplan, so generieren die Anwendungen 39 und 40 automatische akustische und visuelle Warnsignale und Korrekturhinweise. Durch die erfindungsgemäße Kopplung können verschiedene Trainingsprogramme, insbesondere zum Herzkreislauftraining, Antistresstraining, Bewegungstraining, Gehirntraining, Fettabbau zweckmäßig in Kombination mit einer zusätzlichen geistigen Anregung und einer automatischen Trainingsunterstützung durchgeführt werden. Die allgemeine Auswahl und Bedienung der Anwendungen 39 und 40 findet mittels des Signaleingabemittels 3 statt. Beispielhaft ist ein Signalausgabemittel 3 mit einer Anwendung 39 oder 40 über die Steuerfunktionen 44 mittels fünf definierter Signale verbunden. Damit navigiert der Benutzer durch die Anwendungen und wählt die jeweilige Anwendungsfunktion aus. Die Verbindung von 44 und 3 durch Signal XX und Fkt. XX steht für weitere Signale die je nach Anwendung für die zweckmäßige Steuerung ergänzt werden können. Die Signale Nr. 1 bis Nr. 5 Signaleingabemittels 3 dienen ebenfalls zur Bedienung der in dem Programmspeicher 12 (siehe 1) abgelegten Programme und sind je nach aktivem Programm zweckmäßig mit den entsprechenden Funktionen belegt, insbesondere Funktionen zur Navigation durch Menüpunkte und Auswahllisten, und der Bestätigung von Benutzerabfragen.
4 zeigt beispielhaft die Ausbildungen mehrer funktionaler Zusammenhänge zwischen Trainingsparametern und den Parametern zur Steuerung der Anwendungen der Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung und der Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung in Verbindung mit der Trainingsvorrichtung 4 und dem Benutzer 38. Als Trainingsparameter dienen die verbrauchten Kalorien 45, der Trainingswiderstand 46, die Herzschlagfrequenz 47 und die Trittfrequenz 48, wodurch die Tonhöhe und Abspielgeschwindigkeit der Anwendung 49 und die Anzahl der vergebenen Trainingspunkte 50 gesteuert werden. Die Größe der jeweiligen Parameter zur verfahrensgemäßen Kopplung der Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung mit den Trainingsparameter wird gemäß dem vorbestimmten Trainingsplan und dem darin spezifizierten Trainingsprogramm festgelegt. Die Parameter sind gemäß den einzelnen Trainingsphasen der Trainingsprogramme veränderlich, wie z.B. während der Aufwärmphase oder Abkühlphase. Verlässt der Betrag der Abweichung ein gewisses vorbestimmtes Intervall bezogen auf die jeweiligen Kopplungsparameter, so wird ein visuelles und/oder akustisches Signal zur Anpassung des Trainingsverhaltens und/oder Warnsignal 55 an den Benutzer 38 ausgegeben. Überschreitet dabei die Herzschlagfrequenz einen kritischen Maximalwert 54, so wird die aktuell aktive Anwendung gestoppt und automatisch ein Trainingsprogramm zur Abkühlung des Trainierenden gestartet. Je nach Anwendung ist es zweckmäßig die Kopplung der Trainingsparameter in veränderter Weise abzubilden. Im Allgemeinen stehen jedoch mindestens ein Trainingsparameter und mindestens ein Parameter der Anwendung zur geistigen Anregung in direkter Verbindung.
In besonderem Maße erfolgt eine geistige und emotionale Anregung zur Reduzierung der subjektiv empfundenen Trainingsbelastung durch Anwendungen mit Spielcharakter. Die besondere positive Stimulierung erfolgt durch die interaktive Beeinflussung von Computerspielen wie beispielsweise Arkade-Spiele, Puzzle-Spiele, Rollenspiele, Strategie- und Denkspiele, Abenteuerspiele, First-Person-Shooter, Third-Person-Shooter, Sportspiele (auch Rennspiele) und Simulatoren, in Abhängigkeit der Trainingsparameter. Die Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung mit Spielcharakter sind hinsichtlich der verschiedenen geforderten Arten der körperlichen Ertüchtigung, insbesondere zum Herzkreislauftraining, Antistresstraining, Bewegungstraining, Gehirntraining, Fettabbau und unterschiedlichen kognitiven Anforderungen vorzugsweise der Hand-Auge-Koordination, erfindungsgemäß in zweckmäßiger Weise abgestimmt. Ein erfolgreiches Training wird durch die Vergabe von Trainingspunkten, die sich aus der Gewichtung und Bewertung der körperlichen und geistigen Leistung ergeben, bewertet. Die Trainingspunkte werden dem Benutzer erfindungsgemäß während des Trainings angezeigt. Die Trainingspunkte können des Weiteren während oder nach dem Training in Form einer High-Score-Liste, die das aktuelle Ergebnis mit vorhergehenden Trainings desselben und/oder weiterer Benutzer vergleichend darstellt, angezeigt werden.
5 zeigt den schematischen Informationsfluss zwischen der Anwendung zur Trainingsbegleitung mit Spielcharakter 41, der Trainingsvorrichtung 4, Signaleingabemittel 3 und dem Benutzer 38. Durch das Training des Benutzers 38 auf der Trainingsvorrichtung 4 werden die aktuellen Trainingsparameter bestimmt. Diese werden gemäß dem Trainingsplan mit vorbestimmten funktionalen Abhängigkeiten 26 mit den Anwendungsparametern 43 gekoppelt. Als mögliche Trainingsparameter und funktionale Kopplungen stehen die bei der Beschreibung von 2 genannten Parameter und Zusammenhänge zur Verfügung. Die in der Zeichnung unter 4 und 26 mit XX gekennzeichneten Parameter und Funktionen stehen für besondere Parameter und Abhängigkeiten, die je nach Trainingsanforderungen in dem Trainingsplan zu spezifizieren sind. Als Anwendungsparameter 43 stehen bevorzugt die Parameter die Geschwindigkeit bzw. Dynamik des eigenen Spielobjekts, die Geschwindigkeit bzw. Dynamik weiterer Spielobjekte, die Schwerkraft, die Größe bzw. die Stärke und Ausrüstung des eigene Spielobjekts, die Größe bzw. die Stärke und Ausrüstung weiterer Spielobjekte, die Zeitdauer bzw. die Intervalllänge zur erfolgreichen Erfüllung einer Aufgabe, die Anzahl weiterer Spielobjekte, die Anzahl der zur Verfügung stehenden Versuche eine Aufgabe zu erledigen bzw. Anzahl der Leben des Spielobjekts, die Anzahl der vergebenen Spielpunkte und der Bonuspunkte sowie die Anzahl, Dynamik, Anordnung und Wertigkeit der positiven und negativen Bonusobjekte zur Auswahl zur Verfügung.
Beispielhaft ist in 5 eine Anwendung dargestellt, die es dem Trainierenden ermöglicht, über das Signaleingabemittel 3 eine Anwendung mit Spielcharakter 41 mittels fünf Signalen zu beeinflussen. Im Allgemeinen steht dem Trainierenden jedoch mindestens ein Signal zur Beeinflussung der Anwendung 41 zur Verfügung. In der beispielhaften Ausführung sind die Signale mit den Funktionen 44 rauf, runter, links, rechts belegt und dienen dabei zur Kontrolle der Bewegungsrichtung, eines Spielobjekts. Das Signal Nr. 5 des Signaleingabemittels 3, das beispielhaft mit der Funktion „auslösen" der Funktionen 44 verknüpft ist, gibt dem Benutzer die zusätzliche Möglichkeit, über ein gesondertes Auslösesignal weitere Aktionen in der Anwendung 41 auszulösen. Die Signale Nr. 1 bis Nr. 5 Signaleingabemittels 3 dienen ebenfalls zur Bedienung der in dem Programmspeicher 12 (siehe 1.) abgelegten Programme und sind je nach aktivem Programm zweckmäßig mit den entsprechenden Funktionen belegt, insbesondere Funktionen zur Navigation durch Menüpunkte und Auswahllisten, und der Bestätigung von Benutzerabfragen. Die Verbindung von 44 und 3 durch Signal XX und Fkt. XX steht für weitere Signale die je nach Anwendung für die zweckmäßige Steuerung ergänzt werden können
6 zeigt beispielhaft die Ausbildungen mehrer funktionaler Zusammenhänge zwischen Trainingsparametern und den Parametern zur Steuerung der Anwendungen der Trainingsbegleitung mit Spielcharakter in Verbindung mit der Trainingsvorrichtung 4 und dem Benutzer 38. Als Trainingsparameter dienen die verbrauchten Kalorien 45, der Trainingswiderstand 46, die Herzschlagfrequenz 47, die Trittfrequenz 48 und die Trainingsleistung 51, wodurch die auf die Spielobjekte wirkende Schwerkraft 52, die Geschwindigkeit und Dynamik des eigenen Spielobjekts 53, die Anzahl der vergebenen Trainingspunkte 50 und darauf basierend die Anzahl und Eigenschaften der zusätzlichen Bonusobjekt 54 gesteuert werden. Die Größe der jeweiligen Parameter zur verfahrensgemäßen Kopplung der Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung mit den Trainingsparameter wird gemäß dem vorbestimmten Trainingsplan und dem darin spezifizierten Trainingsprogramm festgelegt. Die Parameter sind gemäß den einzelnen Trainingsphasen der Trainingsprogramme veränderlich, wie z.B. während der Aufwärmphase oder Abkühlphase. Verlässt der Betrag der Abweichung ein gewisses vorbestimmtes Intervall bezogen auf die jeweiligen Kopplungsparameter, so wird ein visuelles und oder akustisches Signal zur Anpassung des Trainingsverhaltens und/oder Warnsignal 55 an den Benutzer 38 ausgegeben. Überschreitet dabei die Herzschlagfrequenz einen kritischen Maximalwert 54, so wird die aktuell aktive Anwendung gestoppt und automatisch ein Trainingsprogramm zur Abkühlung des Trainierenden gestartet. Je nach Anwendung ist es zweckmäßig die Kopplung der Trainingsparameter in veränderter Weise abzubilden. Im Allgemeinen stehen jedoch mindestens ein Trainingsparameter und mindestens ein Parameter der Anwendung zur geistigen Anregung in direkter Verbindung. Die vergebenen Trainingspunkte dienen dabei nicht nur dem internen Gebrauch in der Anwendung selbst, sondern können auch für den Vergleich der Trainingsleistung mit Dritten, zur Trainingsbeurteilung oder zur Verwendung in weiteren Anreizsystemen, die nicht mit dem Training in unmittelbarer Verbindung stehen wie z.B. die Vergabe von Vergünstigungen bei einem Training in einem kommerziellen Fitnessstudio, herangezogen werden.
7 zeigt schematisch die geometrische Aufteilung der Softwareoberfläche zur strukturierten Darstellung, Auswahl und Steuerung der verschiedenen Anwendungen für den Trainierenden. Diese ist in den Hauptbereich 15, einem Anzeigebereich für Trainingsparameter 17 und einem allgemein überge ordneten Anzeige und Steuerbereich 16 eingeteilt. Der Hauptbereich 15 dient vorrangig der Darstellung der Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung. Dient aber auch Anwendungen zur strukturierten Darstellung der Trainingspläne, der Analyseergebnisse aus einer oder mehreren Trainingseinheiten und der Darstellung der Trainings- und Anwendungsparameter in Kombination mit der jeweiligen funktionalen Verknüpfung. Ist der Hauptbereich durch keine der vorgenannten Anwendungen belegt, so erscheint in dem Bereich 15 ein Auswahlmenü 18 mit Untermenüs 19, mit denen in Verbindung mit dem Signaleingabemittel 3 in zweckmäßiger Weise eine der entsprechenden Anwendungen ausgewählt werden kann. Die Bedienung dieser Oberfläche kann wahlweise mit mindestens einem Signaleingabemittel 3 oder mittels eines als Touchscreen ausgebildeten visuellen Ausgabemittels 2 durchgeführt werden.
8 zeigt die Signaleingabemittel 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgebildet als manuelle Signaleingabemittel, die vorzugsweise mittels Trägervorrichtungen 27, hier beispielhaft an dem rechten Lenkergriff 28 eines Fahrradtrainers mit zwei Sensorflächen zur Messung der Herzschlagfrequenz 29, angebracht sind. Die beiden Signaleingabemittel 3 können dabei entweder alternativ oder gleichzeitig an dem Lenkergriff 28 angebracht sein. Die Positionierung und Ausgestaltung des Signaleingabemittels 3 ist derart, dass die Sensorflächen zur Messung der Herzschlagfrequenz 29 weiterhin benutzbar bleiben. Gleiches gilt für die Montage an der linken Seite, wobei jedoch zu beachten ist, dass die Trägervorrichtungen 27 bzw. Signaleingabemittel 3 dann spiegelbildlich zu den in 8 dargestellten Signaleingabemittel 3 ausgeprägt sind. Entsprechend kann das Signaleingabemittel an zweckmäßigen Stellen an den Griffen und Haltegriffen von Fahrradtrainern bzw. Ergometern (sitzend, liegend), Crosstrainern bzw. Ellipsentrainern, Steppern, Climbern, Rudergeräten, Ganzkörpertrainern, Vibrationstrainern, Laufbändern oder an zu Therapiezwecken oder speziellen Trainingszwecken speziell entwickelten Geräten angebracht werden. Falls es nicht zweckmäßig ist, das hier ausgeführte Signaleingabemittel an der Trainingsvorrichtung zu befestigen, so ist dieses tragbar durch eine Anpassung der Trägervorrichtung und/oder als akustisches Signaleingabemittel und/oder als optisches Signaleingabemittel ausgebildet.
Vorzugsweise wird das Signaleingabemittel 3 über einen USB-Anschluss mit Energie versorgt und kommuniziert über diese Schnittstelle mit Kabel 32 mit der Informationsverarbeitungseinheit 1.
9 zeigt das Signaleingabemittel 3 ausgebildet als manuelles Signaleingabemittel 3 in der Seitenansicht A-A aus 8. Daraus sind die wesentlichen Merkmale des Signaleingabemittels 3 erkennbar. Das Signaleingabemittel 3 basiert auf einer ringförmigen Trägervorrichtung 27 und ist für den angenehmen Gebrauch auch bei längeren Trainingseinheiten ergonomisch ausgebildet. Für den dauerhaften harten Einsatz und der einfachen hygienischen Wartung sind die Oberfläche und die Funktionsflächen abriebsfest, schweißresistent und abwaschbar gestaltet. Zur einfachen Montage besteht das Trägervorrichtung 27 aus zwei Halbschalen, die entlang der Trennlinie 35 geteilt sind. Diese Trennlinie ist derart positioniert, dass keine störenden Kanten auf den Auflageflächen für die Finger oder die Handinnenfläche für den Benutzer durch die Trennfugen 33 und 34 entstehen. Die Vorrichtungen zum Verbinden und Trennen der Halbschalen sind derart gestaltet, dass das Signaleingabemittel 3 ohne weitere Hilfsmittel montiert oder demontiert werden kann und keine speziellen Vorrichtungen oder Modifikationen auf Seiten der Trainingsvorrichtung 4 erforderlich sind. Für die gewerbliche Nutzung oder für den Fall, dass die Position der Signaleingabemittel nicht verändert werden soll, werden die Verbindungsvorrichtungen 33 und 34 mit einem Sicherungsvorrichtung 36 derart gesichert, dass für die Demontage ein zweckmäßiges Werkzeug benötigt wird. Vorrichtung 33 ist als Mechanismus ausgebildet, der in zweckmäßiger Weise laterale und radiale Kräfte, die bei der Bedienung der Signaleingabeeinheit entstehen, aufnehmen kann. Dieser ist als formschlüssiger Verbindungsmechanismus insbesondere als Schnappmechanismus, als Drehgelenk, Hakenmechanismus oder wahlweise als Steckmechanismus ausgebildet. Vorrichtung 34 hat denselben Anforderungen wie Vorrichtung 33 zu genügen, muss zudem jedoch vollständig trennbar sein und ist deshalb als lösbarer formschlüssiger Verbindungsmechanismus ausgebildet. In dieser Ausprägung des Signaleingabemittels 3 ist das Material der Trägervorrichtung 27 vorzugsweise ein nur geringfügig deformierbares Material wie z.B. metallisches Material, Holz oder steifer Kunststoff. In diesem Falle sind für die Anpassung an verschiedene Lenker- und Griffdurchmesser verschiedene Trägervorrichtungen 27 mit unterschiedlichen Innendurchmessern notwendig. Wahlweise kann auch ein flexibles Material wie beispielsweise ein flexibler Kunststoff für die Trägervorrichtung 27 eingesetzt werden. In diesem Falle ist die Verbindungsvorrichtung 33 als Drehgelenk gestaltet oder kann ganz entfallen, wodurch die Trägervorrichtung 27 nur noch aus einer Schale besteht. Durch die vorzugsweise längenvariable Gestaltung der lösbaren formschlüssigen Verbindungsvorrichtung 34 wird die erfindungsgemäße Vorrichtung auf unterschiedliche Innendurchmesser zur zweckmäßigen Anbringung an verschiedene Lenker- und Griffdurchmesser angepasst.
Zur Auswahl und Beeinflussung der Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung ist auf der Trägervorrichtung 27 ist mindestens eine Signalerzeugungseinheit gemäß der Signalerzeugungseinheiten 30 oder 31 vorgesehen. Um jedoch eine große Vielfalt von Anwendungen zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung zweckmäßig bedienen zu können, sind zwei Signalerzeugungseinheiten 30 und 31 vorzugsweise vorzusehen. Diese sind in einem Winkelbereich von 180° bis 300° zueinander angebracht. Die Signalerzeugungseinheit 30 ist derart ausgeprägt, dass sie optimal mit denn Daumen bedient werden kann. Die Signalerzeugungseinheit 31 ist derart ausgeprägt, dass sie optimal mit dem Zeigefinger bedient werden kann. Die Abdeckkappen bzw. für den Benutzer fühlbaren Komponenten der Signalerzeugungseinheiten 30 und 31 sind ergonomisch geformt und besitzen eine angenehme Oberflächenstruktur, die auch bei verschwitzen Händen noch einen problemlosen Gebrauch ermöglicht. Die Abdeckkappen sind von den Größenverhältnissen derart gestaltet, dass diese von Benutzern mit unterschiedlichen Handgrößen bedient werden können. Die Signalauslösung ist derart gestaltet, dass auch unter körperlicher und/oder geistiger Belastung sowie bei Benutzern mit motorischen Einschränkungen die Signale einerseits nicht unbeabsichtigt ausgelöst werden und andererseits im Falle der Signalauslösung der Benutzer ein eindeutiges haptisches Feedback erfährt. Die technische Realisierung der Signalerzeugung kann je nach Anforderung variieren. So ist die Grundform der Trägervorrichtung derart gestaltet, dass die Vorrichtungen zur Aufnahme der Signalerzeugungseinheiten 30 und 31 mindestens einen durch Fingerdruck auslösbaren Mechanismus, vorzugsweise jedoch auch einen Schaltmechanismus (2-Wege, 4-Wege) oder bis zu zwei Winkelmesseinheiten mit einem zusätzlichem durch Fingerdruck auslösbaren Mechanismus, aufnehmen kann. Die Winkelmesseinheiten sind vorzugsweise als Potentiometer oder als optische Winkelmesseinheiten ausgebildet.
Alle beschriebenen Komponenten sind unter produktionstechnischen Gesichtspunkten derart gestaltet, dass eine einfache und kostengünstige Produktion ermöglicht wird.
10 zeigt die räumliche Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Verbindung mit einem visuellen Ausgabemittel 2. Handelt es sich bei dem visuellen Ausgabemittel 2 um einen Bildschirm, so kann dieser entweder separat mit einer höhenverstellbaren freistehenden Haltevorrichtung 23 oder fest montiert an einem festen Untergrund z.B. an einer Wand 22 eigenständig und in zweckmäßiger Weise vor der Trainingsvorrichtung 4 platziert sein oder aber fest mit der Trainingsvorrichtung 4 mit einer verstellbaren Haltevorrichtung 24 verbunden sein.

1: Informationsverarbeitungseinheit
2: visuelles Ausgabemittel
3: Signaleingabemittel
4: Trainingsvorrichtung
5: Kabel Informationsverarbeitungseinheit/visuelle Ausgabemittel
6: Kabel Informationsverarbeitungseinheit/Trainingsvorrichtung
7: Kabel Informationsverarbeitungseinheit/Signaleingabemittel
8: Funkverbindung Informationsverarbeitungseinheit/Signaleingabemittel
9: Schnittstelle für Datenträger/Speichermedium
10: Netzwerkschnittstelle
11: Schnittstelle für externe Datenträger
12: Programmspeicher
13: Stromquelle
14: Energieversorgung Ausgabemittel/Informationsverarbeitungseinheit
15: Bereich für Inhalte zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung
16: Bereich für allgemeine Informationen
17: Bereich für Trainingsparameter
18: Hauptmenü
19: Untermenü
20: Lenkerstange
21: in Trainingsvorrichtung integriertes visuelles Ausgabemittel
22: Wand
23: freistehende Haltevorrichtung
24: Haltevorrichtung visuelles Ausgabemittel/Trainingsvorrichtung
25: Anwendung zur Trainingsbegleitung und geistigen Anregung
26: funktionale Zusammenhänge
27: Trägervorrichtung
28: rechte Lenkerhälfte
29: Sensorfläche für Herzschlagfrequenzmessung
30: Signalerzeugungseinheit Daumen
31: Signalerzeugungseinheit Zeigefinger
32: Kabel für USB-Schnittstelle
33: Verbindungsvorrichtung 1
34: Verbindungsvorrichtung 2
35: Trennlinie
36: Sicherungsvorrichtung
37: akustisches Ausgabemittel
38: Benutzer
39: Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsdarstellung
40: Anwendung zur Trainingsbegleitung und Informationsverarbeitung
41: Anwendung zur Trainingsbegleitung mit Spielcharakter
42: akustisches Ausgabemittel/Schnittstelle für ein akustisches Ausgabemittel
43: Anwendungsparameter
44: Steuerfunktionen
45: Kalorien
46: Trainingswiderstand
47: Herzschlagfrequenz
48: Trittfrequenz
49: Tonhöhe und Abspielgeschwindigkeit
50: Trainingspunkte
51: Trainingsleistung
52: Schwerkraft
53: Geschwindigkeit Spielobjekt
54: Bonusobjekte
55: Signal
56: kritische Maximalwerte der Herzschlagfrequenz

Claims

Verfahren zur körperlichen Ertüchtigung und geistigen Anregung zur Erhaltung oder Verbesserung der körperlichen und geistigen Fitness und/oder Rehabilitation des menschlichen Bewegungs- und Denkapparats, dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung und Systemantwort gemäß der Vorbestimmung der richtigen Parameter durch das System erfolgt.
Verfahren nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung und/oder Überwachung der Einhaltung richtiger Parameter mit entsprechender Signalgebung bei Verlassen der vorbestimmten Parameter erfolgt.
Verfahren nach einem der Patentansprüche 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass eine Erkennung und/oder Überwachung der Einhaltung richtiger Parameter mit entsprechender Signalgebung bei Verlassen der vorbestimmten Parameter mit zusätzlicher Anpassung der Parameter an die menschlich herbeigeführte Änderung der Trainingsdurchführung erfolgt.
Vorrichtung mit einer Trainingsvorrichtung, mindestens einem Signaleingabemittel, mindestens einem Signalausgabemittel und mindestens einem Informationsverarbeitungsmittel, dadurch gekennzeichnet, dass das Informationsverarbeitungsmittel verschiedene Systemparameter und verschiedene vorbestimmte Parameter für mindestens einen Benutzer verbindet.
Vorrichtung nach Patentanspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Informationsverarbeitungsmittel verschiedene Trainingsparameter und/oder verschiedene Eingabesignale zur Beeinflussung von Informationsverarbeitungsprozessen und/oder zur Beeinflussung des Trainings für mindestens einen Benutzer verbindet.
Vorrichtung zur Signaleingabe dadurch gekennzeichnet, dass das Signaleingabemittel durch Menschen während des körperlichen Trainings betätigbar ist.
Vorrichtung nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Signaleingabemittel, mindestens ein definiertes Signal zur Steuerung von Anwendung zur geistigen Anregung während des körperlichen Trainings erzeugt.